LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, xu hướng Công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, phương tiện di chuyển là vấn đề quan tâm hàng đầu. Phương tiện di chuyển là thiết bị, máy móc. góp phần rút ngắn thời gian di chuyển, đẩy mạnh nhanh hiệu quả công việc giúp mang lại nhiều lời ích. Chính vì lý do thiết thực ấy, nên nhóm đã được giao đề tài thiết kế và chế tạo mô hình thang máy.
Nhắc đến thang máy thì không còn xa lạ với chúng ta nữa, nó gắn liền với cuộc sống của chúng ta. Thang máy trong các khu công nghiệp, trong các ngành xây dựng và hơn nữa là các nhà cao tầng. Mục tiêu của nhóm với đề tài thiết kế và chế tạo mô hình thang máy là muốn hiểu rõ hơn về lịch sử, cấu trúc, nguyên lý hoạt động của thang máy để trau dồi thêm kiến thức, kinh nghiệm chuyên môn kỹ năng…giúp chuẩn bị tốt cho công việc tương lai và đồng thời thiết kế thi công thang máy sử dụng PLC trong điều khiển và vận hành. Nhóm đồ án đã cố gắng hoàn thành thật tốt Đồ án tốt nghiệp này, đồ án này góp phần tích lũy thêm hành trang kiến thức cho sau này và để lại những kỷ niệm đẹp khi còn là sinh viên chuyên ngành kỹ thuật Cơ điện tử nói riêng và Trường đại học Giao thông vận tải nói chung.
11 CHUƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1. Khái niệm chung về thang máy Thang máy là một loại phương tiện vận chuyển người, vật dụng rất phổ biến và quan trọng trong các khu chung cư, nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại … nó có tần suất lưu thông không hề thua kém bất kì loại phương tiện giao thông nào hiện nay. Ngày nay, thang máy và máy nâng được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân như trong ngành khai thác hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ…. Ở những nơi đó thang máy và máy nâng được sử dụng để vận chuyển hàng hóa, sản phẩm, đưa công nhân tới nơi làm việc có tốc độ cao khác nhau….
Nó đã thay thế sức lực của con người và mang lại năng suất cao. Trong sinh hoạt dân dụng, thang máy được lắp đặt và sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà cao tầng, trong các khách sạn, siêu thị, công sở và trong các bệnh viện…. Hệ thống thang máy đã giúp con người tiết kiệm được nhiều thời gian và sức lực. Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làm tăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình.
Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định đối với các toà nhà cao trên 6 tầng trở lên phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động. Giá thành của thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành công trình chiếm khoảng 6% đến 7% là hợp lý. Đối với những công trình đặc biệt như bệnh viện, nhà máy, khách sạn… tuy số tầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ vẫn phải được trang bị thang máy. Với các nhà nhiều tầng có chiều cao lớn hơn thì việc trang bị thang máy là bắt buộc để phục vụ cho việc đi lại và vận chuyển hàng hóa trong nhà.
Nếu vấn đề này không được giải quyết thì các dự án xây dựng các tòa nhà cao tầng sẽ không thành hiện thực. Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà còn phải đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ (Interphone), chuông báo, bộ hãm bảo hiểm, an toàn cabin (đối trọng) 12 1. Cấu tạo và trang thiết bị của thang máy 1. Cấu tạo cơ bản Các loại thang máy hiện đại có cấu trúc phức tạp nhằm nâng cao tính tin cậy, an toàn, tiện lợi trong vận hành.
Thang máy có cấu tạo gồm một số bộ phận chức năng như sau: 1. Tủ điện điều khiển (điều khiển tín hiệu, điều khiển động lực) 3. Cabin thang máy, cửa tầng, của cabin 4. Bộ chống vượt tốc (hệ thống an toàn) 5.
Rail dẫn hướng và cáp tải 6. Đối trọng thang máy Hình 1. Kết cấu cơ khí thang máy 13 1. Con trượt 3.
Ray dẫn hướng cabin 4. Thanh kẹp tăng cáp 5. Cụm đối trọng 6. Ray dẫn hướng 7.
Cụm dẫn hướng đối trọng 8. Cửa xếp cabin 11. Kẹp ray cabin 16. Giá ray cabin 17.
Bulông bắt giá ray 18. Giá ray đối trọng 19. Kẹp ray đối trọng 1. Nguyên lý hoạt động cơ bản của thang máy Thang máy điện sẽ được hoạt động dựa trên nguyên lý là các ròng rọc được kết nối với Motor.
Khi động cơ điện quay làm cho các ròng rọc quay, sau đó ròng rọc sẽ làm cho dây cáp di chuyển và kéo cabin thang máy di chuyển theo hướng được thiết đặt sẵn. Trường hợp động cơ quay theo chiều người lại thì ròng rọc sẽ quay theo chiều ngược lại và làm cho cabin thang máy di chuyển theo chiều mong muốn. Toàn bộ cabin thang máy và đối trọng đều di chuyển và trượt trên ray dẫn hướng qua hệ thống đường ray dẫn trượt theo hai bên của giếng thang máy. Phần đường ray giữa cabin và đối trọng giảm sự lắc lư qua lại và phần này cũng được sử dụng với mục đích là để dừng cabin trong những trường hợp khẩn cấp.
Nguyên lý hoạt động của thang máy khi mất điện là điều quan trọng mà bạn nên biết, nhằm xử lý tình huống kịp thời nhất. Thang máy được thiết kế bao gồm 2 chức năng: chức năng cứu hộ tự động và chức năng hoạt động bằng nguồn điện dự trữ. Trường hợp thang máy mất điện thi mỗi chức năng sẽ có nhiệm vụ riêng biệt, đảm bảo hoạt động của con người khi sử dụng. Ở thang máy được trang bị chức năng hoạt động khi có hỏa hoạn: Khi công tắc của các chức năng vẫn hoạt động trong khi có hỏa hoạn trong phòng điều khiển, sảnh đợi thang máy…sẽ được kích hoặc hoặc thang máy nhận được tín hiệu báo động hỏa hoạn của tòa nhà, tất cả cabin trong cùng nhóm sẽ được đi đến tầng nhằm sơ tán nhanh nhất.
Lưu ý: Để thang máy được hoạt động an toàn và hiệu quả chúng ta cần cân nhắc một số những điều sau đây: 14 - Trước khi sử dụng thang máy bạn hãy xác định thang máy có chạy ổn định hay không, có dừng đúng điểm hay không…Bằng cách là hãy cho thang máy chạy đủ ít nhất là 1 vòng từ dưới lên trên. - Bạn nên kiểm tra và xác nhận xem cảm biến cửa có hoạt động bình thường hay không - Nên kiểm tra nút gọi, bảng điều khiển trong cabin có đang bị bẩn hay không - Không tự ý sửa chữa, tháo dỡ khi thang máy không có các kỹ thuật viên giám sát - Thận trọng trong việc lựa chọn loại có nguyên lý hoạt động phù hợp: Ban đầu khi lựa chọn thì người sử dụng nên chọn những loại phù hợp với công trình của gia đình. - Mục đích sử dụng của thang máy là cho thuê, là ở, khách sạn hay nhà nghỉ - Thang máy gia đình bạn có phòng máy hay không có phòng máy (điều này phụ thuộc vào chiều cao công trình được cấp phép như thế nào) - Luôn bảo trì và bảo dưỡng thang máy đúng hạn: Dù thang máy của gia đình là thang máy liên doanh hay nhập khẩu, thì việc bảo trì cần được định kỳ và theo đúng quy trình của nó. Trang thiết bị trong thang máy 1.
Motor kéo Hình 1. Động cơ nâng hạ cabin Motor kéo được liên kết với cabin và đối trọng bằng các sợi cáp nâng thông qua hệ thống puli ma sát của motor và các puli trên hệ thống treo của cabin và đối trọng. Khi motor 15 kéo hoạt động, puli ma sát quay và truyền chuyển động đến cáp nâng làm cabin và đối trọng chuyển động lên hoặc xuống dọc theo giếng thang. Động cơ kéo cửa cabin 1.
Tủ điều khiển Tủ điện thang máy là một trong những bộ phận quan trọng cho quá trình hoạt động của thang máy, nếu bộ phận máy kéo được ví như trái tim thì tủ điện là “bộ não” điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của thang máy. Tủ chứa các thiết bị đóng ngắt, điều khiển và giám sát hoạt động của thang gồm mạch điều khiển chính (PLC hoặc VDK), biến tần, cầu chì các loại, công tắc tơ và các loại rơle trung gian. Tủ điện có tác dụng điều khiển và phối hợp cùng các thiết bị khác để cho thang máy hoạt động an toàn và theo đúng mong muốn của nhân viên kỹ thuật. Buồng thang (cabin) Buồng thang là phần không gian được giới hạn bởi 4 vách.
Đây cũng là nơi cho người đứng hoặc đặt hàng hóa vào khi cần di chuyển lên xuống. Buồng thang di chuyển trong giếng thang máy dọc theo các thanh dẫn hướng. Bên trong buồng thang được lắp đặt các nút điều khiển chọn tầng có đèn, đèn chiếu sáng, loa báo trạng thái, nút báo sự cố…Ngoài ra, buồng thang có lắp đặt phanh bảo hiểm, động cơ truyền động đóng - mở cửa buồng thang. Cáp tải thang máy Có cấu tạo bằng sợi thép cacbon tốt có giới hạn bền 1400 – 1800 N/mm2.
Trong thang máy thường dùng từ 3 đến 6 sợi cáp bện lại với nhau. Ray dẫn hướng Ray dẫn hướng là thiết bị được sử dụng để dẫn cabin và đối trọng di chuyển lên xuống dọc theo phương đứng của thang máy. Bộ phận này đảm bảo cho cabin và đối trọng luôn cố định ở vị trí của chúng mà không dịch chuyển theo phương ngang trong quá trình hoạt động. Ray dẫn hướng 17 1.
Đối trọng Đối trọng là khối nặng treo vào đầu cáp tải để tạo lực ma sát giữa rãnh cáp của puly và cáp tải, đồng thời đối trọng còn có tác dụng cân bằng với khối lượng cabin và 50% tải. Nhờ đó mà motor làm việc nhẹ hơn, hiệu suất cao. Cấu tạo đối trọng bao gồm: Khung đối trọng, shoe dẫn hướng, board gang, rail dẫn hướng, giảm chấn đối trọng. Đối trọng thang máy 1.
Ngàm dẫn hướng Có hai loại ngàm dẫn hướng: ngàm trượt và ngàm con lăn. Bộ phận này đảm bảo đối trọng và cabin không bị dịch chuyển sang phương ngang quá giá trị cho phép trong quá trình hoạt động đồng thời giúp dẫn hướng cho cabin và đối trọng theo phương đứng. Ngàm trượt Hình 1.