CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.Tổng quan về sự phát triển máy móc Hiện nay, với nhu cầu phát triển kinh tế thị trường nhanh chóng kéo theo sự phát triển về đời sống của người dân được nâng cao. Con người dần đưa thiết bị máy móc vào để phục vụ đời sống của con người qua hàng ngàn thế hệ. Từ máy móc sử dụng trong nông nghiệp đến máy móc sử dụng cho đời sống cá nhân con người. tốc độ phát triển đã trở thành một phần tất yếu cho con người ngày nay.
Máy cày xới đất – nông nghiệp Hình 1. Máy tưới nước – nông nghiệp Hình 1. Điện thoại di động – thiết bị thiết yếu cho con người HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 1 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. LÊ THANH LONG 1.Tổng quan về thang máy Khi mà đất ngày càng thu hẹp, con người ngày càng có nhu cầu sử dụng cao, hình thành các tầng lầu, và để di chuyển giữa các tầng liên tục với nhau con người hiện đang sử dụng cầu thang bộ, tuy nhiên vì nhiều lý do đặc thù, di chuyển cầu thang bộ khó khăn nên con người đã sáng chế ra thang máy.
Thang máy là một dạng của máy nâng chuyển, là phương tiện con người chế tạo ra để vận chuyển người hoặc hàng hóa theo phương thẳng đứng. Thang máy có quá trình phát triền lâu dài, từ cơ cấu kéo đơn sơ từ thời xa xưa đến cơ cấu chấp hành và điều khiển hiện đại như ngày nay. Thang máy đầu tiên được chế tạo năm 1743 dưới thời vua LOUIS XV. Ở thời kỳ đó, người ta thiết kế thang máy rất đơn giản dựa theo nguyên lý đối trọng, chỉ chở một người lên những ngôi nhà 2 tầng.
Sau đó, thang máy dần được cải tiến để phổ biến hơn vào những thập niên 80 với thang máy cơ học, thang máy thuỷ lực- piston, thang máy điện có khả năng đưa nhiều người hơn, lên những ngôi nhà 5 tầng. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp. Cơ cấu có đối trọng – đơn giản, thang máy xưa chỉ đơn giản gồm một đầu nối với cần trục thông qua dây thừng hay dây cáp, đầu kia nối với bệ đỡ vận chuyển với cơ cấu truyền động là hơi nước và piston thuỷ lực: HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 2 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. LÊ THANH LONG Hình 1.
Thang máy buổi còn sơ khai Việc vận chuyển con người và hàng hóa trên thang máy đã khẳng định sự hiệu quả so với cầu thang bộ, ròng rọc kéo : Tốc độ cao, độ ổn định lớn, độ an toàn cao, không gian tiết kiệm hơn với cầu thang bộ. Tuy có rất nhiều ưu điểm như vậy, song bên cạnh đó việc chế tạo thang máy phải đảm bạo độ an toàn rất khắt khe, quá trình vận hành phải đảm bảo qua trình bảo trì, duy tu, bảo dưỡng đúng thời hạn và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Dần đà con người đã thiết kế, chế tạo và cải tiến ra nhiều dòng thang máy khác nhau để phục vụ nhu cầu tất yếu đó, ví dụ như: Thang máy tải khách: Thang máy thông dụng chuyên phục vụ cho các văn phòng, Công ty, khách sạn, siêu thị… cho bạn cảm giác nhẹ nhàng, thoải mái. Thang cuốn: Thang máy phù hợp cho các nhà hàng, khách sạn, siêu thị với vẻ đẹp sang trọng và hiện đại.
Thang máy tải hàng: Thang máy được dùng để vận chuyển hàng hóa. Tải trọng lớn, kích thước cabin rộng có thể chở được nhiều hàng hóa hay dùng cho các khu công nghiệp, xưởng sản xuất. HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 3 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. LÊ THANH LONG Thang máy bệnh viện (thang máy tải giường bệnh): Thang máy chuyên dụng cho các bệnh viện để chở băng ca và bệnh nhân đem lại cảm giác yên tâm, dễ chịu cho người bệnh.
Thang máy thủy lực: Thang máy chuyên chở các vật siêu nặng. Chỉ cần nhấn nút hàng tấn hàng trong nháy mắt đã ở vị trí bạn mong muốn. Thang máy tải ô tô: Thang chuyên dùng để nâng ô tô, an toàn nhanh chóng và chính xác. Thích hợp cho các chung cư, khu để xe ô tô… Thang máy thực phẩm: Thang chuyên dùng để vận chuyển thức ăn đồ uống nhanh chóng và giảm thiểu thời gian cũng như nhân lực Đối với đề cương luận văn này thì đi sâu vào nhu cầu thang thực phẩm đón đầu xu thế ngày nay.Tổng quan về thang máy tải thực phẩm Trong một nhà hàng, hay trường học lớn, để phục vụ bữa ăn cho số lượng lớn người ở các tầng, người ta thường chế biến thực phẩm thức ăn ở bên dưới tầng trệt.
Sau đó vận chuyển lên trên các tầng để người phục vụ bưng đến thực khách. Việc này đòi hỏi phải có thang máy tải thực phẩm. Tất nhiên là tòa nhà cao tầng ắt hẳn phải có thang máy tải khách, để vận chuyển con người lên xuống, nhưng việc bưng bê thức ăn trong thang máy tải khách rất bất tiện và mất vệ sinh, không có tính chuyên nghiệp cao. Tầm quan trọng thang máy tải thực phẩm không chỉ nói miệng mới thấy rõ được, mà chỉ có những người thường hay sử dụng loại thang máy này mới thấu hiểu được sự cần thiết của nó trong công việc.
Với sự cạnh tranh giữa các nhà hàng, quán ăn thì tốc độ phục vụ món ăn cho thực khách luôn luôn là yếu tố xem xét đầu tiên. Với lượng thức ăn nhiểu, người phục vụ nhà bếp không thể nào bưng bê thức ăn bằng cầu thang bộ trong suốt giờ làm việc. Điều này rất mất thời gian, chi phí và chất lượng món ăn, đôi khi thức ăn có thể bị đổ hay nguội. HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 4 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS.
LÊ THANH LONG Cấu tạo đơn giản của hệ thống này có những đặc điểm sau: Có tải trọng nhỏ, chỉ dùng để vận chuyển thực phẩm, có 2 loại cơ bản: thang máy chở hàng có kèm người đi kèm hoặc không kèm người. Điểm dừng ở ngang lưng chừng, giúp người sử dụng dễ dàng lấy thực phẩm, thực ăn đồ uống mà không cần phải kiễng chân hay cúi thấp người xuống. Thiết kế thang máy tải hàng với kích thước rất nhỏ, con người không thể đi vào trong cabin. Sang trọng, đảm bảo vệ sinh, hầu hết các kết cấu cabin, cánh cửa đều được làm bằng inox cao cấp, không gỉ, sáng bóng, kháng va chạm, chầy xước tối đa.Mục tiêu và ý nghĩa Hiện nay trên thế giới có nhiều thang thực phẩm từ nhiều hãng khác nhau như: Mitsubishi, Kone, Hitachi… Tuy nhiên mang đặc thù là nhập nguyên chiếc từ nước ngoài nên giá các loại thang này còn cao và khách hàng khó tiếp cận các dòng thang này.
Vậy nên đã xuất hiện dòng thang này đã sản xuất trong nước (phần động cơ, tủ điện và linh kiện qua trọng được nhập khẩu, chỉ có phần khung sắt được sản xuất trong nước) làm cho giá thang đã thấp và góp phần đưa dòng thang này đến tận tay khách hàng nhanh chóng hơn, tuy nhiên vì lợi nhuận và tìm hiểu cơ cấu chưa thực sự quan trọng nên gây ra nhiều trường hợp hư hỏng thang và chi phí đội cao nhiều lần. HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 5 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. LÊ THANH LONG CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ CHỌN LỰA PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.Yêu cầu chung 2. Yêu cầu chung khi thiết kế và chế tạo Máy phải đảm bảo được khả năng làm việc kiên tục, các chi tiết máy được thiết kế phải đảm bảo độ bền, độ cứng vững, độ ổn định.
Tính công nghệ cao: Các chi tiết được thiết kế phải đảm bảo dễ chế tạo, tốn ít thời gian và chi phí, tốn ít nguyên vật liệu… Mức độ tiêu chuẩn hóa cao: sử dụng nhiều chi tiết tiêu chuẩn để hạ giá thành sản phẩm và dễ dàng thay thế sau này. Yêu cầu về nguyên vật liệu: Vật liệu các chi tiết máy được chọn sao cho phù hợp với điều kiện làm việc, đảm bảo khả năng làm việc với lượng vật liệu tiêu tốn là ít nhất. Máy có kích thước nhỏ gọn Giá cả đảm bảo được nhu cầu của khách 2. Yêu cầu khi vận hành Đảm bảo được năng suất là 24 m/phút (0.
Yêu cầu về vệ sinh an toàn Được che chắn tốt, đảm bảo thức ăn không ra ngoài trong quá trình vận chuyển Hạn chế mùi thức ăn ra ngoài Vệ sinh sạch sẽ trong khi sử dụng hoặc nghĩ giữa giờ HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 6 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. LÊ THANH LONG 2.Phương pháp nghiên cứu 2. Đặc tính sử dụng Mục đích chủ yếu là vận chuyển vận chuyển hàng hóa nhẹ hoặc thực phẩm (thức ăn, đồ uống) trong nhà hàng, nhà ăn, nơi ăn uống cao cấp 2. Về đặc tính Hệ thống thang máy phải làm việc hoàn toàn tự động, dễ vận hành, vận chuyển nhanh, ổn định, liên tục trong thời gian làm việc.
Mức độ an toàn Phải đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người sử dụng thang máy Qua kết quả khảo sát ở trên ta rút ra các yêu cầu khách hàng như sau: Dễ sử dụng Vận chuyển nhanh Thoáng mát, sạch sẽ Kết cấu đơn giản nhưng tiện lợi Tuổi thọ cao Giá thành lắp đặt và bảo trì thấp An toàn tuyệt đối Bảo trì đúng hạn Có hệ thống cảnh báo hư hỏng 2.Cơ sở lý thuyết và các nguyên lý có thể sử dụng a. Phương án 1: Thang máy được cấp năng lượng hoạt động bằng động cơ điện 3 pha có bánh răng kết hợp hệ thống dẫn động vô cấp điều khiển bằng điện áp và tần số. Động cơ đặt trên cùng, được cân bằng bởi đối trọng để giảm khả năng luôn tạo tải cho động cơ. Cơ cấu dừng ở các tầng là hảm động cơ và điều chỉnh tốc độ dựa trên bộ điều khiển PLC và bộ biến đổi tần số và điện áp của động cơ.
Các thiết bị an toàn bao gồm bộ giới hạn vận tốc, HVTH: ĐOÀN MẠNH CƯỜNG 7 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. LÊ THANH LONG bộ chống rơi (Governor), hệ thông phanh cơ khi có sự cố, hệ thống chống quá tải, sụt áp, mất pha… b. Phương án 2: Thang máy được cấp năng lượng hoạt động bằng hệ thống thủy lực đẩy trực tiếp từ phía dưới cabin. Cơ cấu dừng ở các tầng là dùng các cử hành trình với sự điều khiển của PLC.
Toàn bộ cơ cấu thủy lực đều đặt ở phía dưới hố thang. Thiết bị an toàn gồm các Valve cân bằng, hệ thống liên lạc. Phương án 3: Thang máy được cấp năng lượng hoạt động bằng động cơ điện một chiều có thông qua hộp giảm tốc. Ca bin lên xuống nhờ hệ thống xích.