Thiết kế hệ thống cơ điện tử - Thang máy đơn 5 tầng dẫn động thanh răng
18 thg 5, 2024 | 21:45

Thiết kế hệ thống cơ điện tử - Thang máy đơn 5 tầng dẫn động thanh răng



Thang máy là thiết bị để tải người, hàng hoá, thực phẩm,… từ tầng này đến tầng khác, từ thấp tới cao. Nó được dùng trong các cao ốc, siêu thị, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện,... Hiện nay thang máy là thiết bị rất quan trọng, đặc biệt là nhà cao tầng, hệ thống thang máy giúp con người tiết kiệm sức lực và thời gian khi di chuyển trong các tòa nhà. Cùng với đó là việc sản xuất rộng rãi và giá thành ngày càng rẻ nên thang máy ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong việc di chuyển.

 Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại thang máy và được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Như thang máy để chở người, thang máy chở hàng; theo tốc độ có thang máy từ tốc độ thấp tới thang máy siêu tốc; theo tải trọng của thang máy được chia thành nhiều loại từ tải trọng nhỏ tới thang máy có tải trọng lớn; theo nguyên lý làm việc thì có thang máy dẫn động dây cáp và thang máy dẫn động thanh răng,… Tuy nhiên trong báo cáo này, nhóm sẽ tập trung vào tìm hiểu, nghiên cứu và thiết kế một hệ thống thang máy dẫn động thanh răng với đầy đủ chức năng dùng cho tòa nhà 5 tầng. 

Với ưu điểm là vận hành đồng bộ với sai số thấp cùng với đó là sức tải lớn, hệ thống thang máy dẫn động thanh răng được thiết kế bao gồm giếng thang, buồng thang, hệ thống ray dẫn, hệ thống truyền động, cửa thang máy, các hệ thống cảm biến và hệ thống đảm bao an toàn. Các thành phần trên kết hợp và hỗ trợ nhau trong hoạt động tạo nên một hệ thống thang máy an toàn và hoàn chỉnh. Để làm được như vậy đòi hỏi việc nghiên cứu và tính toán tỉ mỉ, cẩn thận. Các bước cụ thể của việc thiết kế hệ thống thang máy dẫn động thanh răng sẽ được trình bày trong phần tiếp theo của báo cáo


Trước khi bắt đầu phát triển sản phẩm, cần phải làm rõ được nhiệm vụ thiết kế một cách chi tiết.Việc phân tích nhiệm vụ thiết kế trải qua các bước cơ bản sau:

Bước 1: Thiết lập danh sách yêu cầu

NHÓM 10 DANH SÁCH YÊU CẦU CHO THANG MÁY ĐƠN 5 TẦNG DẪN ĐỘNG THANH RĂNG


W Yêu cầu Chịu tránh nhiệm



Giếng thang:

Chiều cao tổng thể: 15 – 18m

Tiết diện giếng: 

Cửa kiểm tra:

- Chiều cao  1.4m

- Chiều rộng   0.6m

- Không được mở vào trong giếng thang

- Phải được mở bằng chìa khóa

Cửa cứu hộ:

- Chiều cao 1.8m

- Chiều rộng 0.6m

- Không được mở vào trong giếng thang

- Phải được mở bằng chìa khóa

Hệ thống thông gió:

- Có lỗ thông gió ở đỉnh giếng

- Tổng diện tích lớn hơn 1% tiết diện ngang giếng thang


W Cửa tầng:

Kích thước tổng thể:

- Kích thước tương ứng với kích thước cửa Cabin.

- Cửa lùa ngang

- Chiều cao ≥ 2m

- Độ hở khi đóng nhỏ hơn 0.006m

- Kết cấu vững, không biến dạng theo thời gian.

Đóng mở tự động

Dẫn hướng cửa:

- Vận hành không bị kẹt, trật hướng hay vượt quá hành trình.

- Dẫn hướng cả trên và dưới

Bảo vệ vận hành cửa:

- Lực đóng cửa < 150N

- Tự động đảo ngược hành trình khi gặp vật cản (không tác động ở 0.05m cuối hành trình)

- Vận tốc đóng cửa trung bình 0.3 ÷ 0.4 m/s

Đèn tín hiệu báo: 

- Đèn tín hiệu báo “có cabin đỗ ”

- Đèn chỉ bật khi cabin sắp dừng hoặc đã dừng tại mức sàn mỗi cửa tầng

- Đèn tín hiệu luôn sáng trong suốt quá trình cabin đỗ

Khóa và kiểm soát đóng của tầng:

- Không thể mở của khi cabin không dừng hoặc không ở trong vùng mở cửa của tầng đó

- Thang máy không thể đi khi cửa tầng chưa đóng

- Khóa cửa phải chắc chắn, không bị mở khi tác động lực < 1000N

Mở khoá cứu hộ:

- Cửa tầng có thể mở ra từ phía ngoài bằng một chìa khóa đặc biệt

- Phải tự động về trạng thái khóa khi cửa tầng đóng

Đóng cửa tầng tự động


Cabin

Chiều cao≥ 2m

Sức chứa tối đa 9 người

Diện tích sàn tương ứng 1.8 ÷ 2m2

Vách, sàn, nóc cabin:

- Chỉ cho phép các lỗi cần thiết (cửa, các lỗ thông gió, cửa cứu hộ)

- Sử dụng vật liệu thân thiện, chống cháy, chống biến dạng.

- Đạt đủ độ bền cơ học khi vận hành cũng như trong trường hợp khẩn.

- Trang bị tay vịn an toàn cao 0.9 ÷ 1.1m

- Diện tích sàn tương tứng tải trọng định mức

- Trang bị nóc thoát hiểm.

Thành phần nhập liệu:

- Thiết kế dễ hiểu, dễ thao tác.

- Đường kính các nút tối thiểu 1.5cm

- Chiều cao bộ nhập liệu từ 1 ÷ 1.2m

- Trang bị màn hình báo tầng và kết quả nhập liệu.

Thông gió

- Bố trí các lỗ thông gió trên và dưới cabin

- Tổng diện tích thông gió ≥ 1% diện tích sản cabin

Chiếu sáng:

- Chiếu sáng liên tục bằng bằng ánh sáng đèn điện khi sử dụng.

- Cường độ rọi sáng ≥ 50 lux

- Đèn chiếu sáng rõ mặt sàn và các thiết bị điều khiển.

- Trang bị nguồn sáng dự phòng tự động khi có sự cố mất điện.

Các thành phần khác:

- Điện thoại khẩn cấp.

- Nút báo khẩn cấp


Máy dẫn động

Sử dụng động cơ điện 3 pha

Nguồn đầu vào 380V

Sử dụng kết hợp hộp giảm tốc.

Dẫn động thanh răng – bánh răng.

Chuyển động đồng bộ, độ ồn thấp.

Các chi tiết quay phải có nắp bảo vệ, sơn màu nổi để dễ phân biệt.


Thiết bị điện

Bảo vệ động cơ và các thiết bị điện

- Chống ngắn mạch động cơ

- Ngắt điện khi động cơ quá tải

- Có thiết bị chống đảo pha

Chiếu sáng, thông gió

- Dùng nguồn độc lập để cung cấp điện chiếu sáng, thông gió 

Thiết bị báo động cứu hộ

- Trong cabin phải có thiết bị báo động ở vị trí dễ thấy và thuận tiện cho người dùng

- Điện cung cấp cho thiết bị báo động phải lấy từ nguồn điện cứu hộ

- Lắp điện thoại nội bộ 

Kiểm soát quá tải

- Có thiết bị hạn chế quá tải

- Ngăn thang máy hoạt động khi đang quá tải

- Báo quá tải khi vượt quá tải định mức 10%

- Tín hiệu ánh sáng, âm thanh khi quá tải

- Cửa thang máy luôn mở khi quá tải

- Mọi thao tác chuyển bị loại bỏ

Nguồn khẩn cấp:

- Khởi động tự động khi mất điện

- Phục vụ hệ thống chiếu sáng, thông gió

- Cung cấp điện cho thiết bị báo động

- Khả năng duy trì ít nhất 1h


Thiết bị an toàn

Bảo vệ khi cabin đi xuống:

- Phải có các thiết bị an toàn để ngăn không cho cabin rơi tự do, đi xuống với tốc độ quá lớn

Bộ hãm an toàn:

- Hoạt động trong chiều chuyển động đi xuống

- Hoạt động khi cabin rơi tự do

- Dừng cabin khi vượt quá tốc độ của bộ khống chế vượt tốc

- Phải giữ được cabin trên ray dẫn hướng

Bộ khống chế vượt tốc:

- Phát động cho bộ hãm an toàn hoạt động khi vượt quá 115% vận tốc định mức

- Dễ dàng tiếp cận để kiểm tra bảo dưỡng

Điều khiển điện:

- Ngắt điện dừng máy trước khi cabin đạt tới tốc độ giới hạn của bộ khống chế vượt tốc

Giảm chấn cabin

- Phải có giảm chấn cabin ở giới hạn dưới và giới hạn trên của hành trình cabin






Thang máy là thiết bị để tải người, hàng hoá, thực phẩm,… từ tầng này đến tầng khác, từ thấp tới cao. Nó được dùng trong các cao ốc, siêu thị, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện,... Hiện nay thang máy là thiết bị rất quan trọng, đặc biệt là nhà cao tầng, hệ thống thang máy giúp con người tiết kiệm sức lực và thời gian khi di chuyển trong các tòa nhà. Cùng với đó là việc sản xuất rộng rãi và giá thành ngày càng rẻ nên thang máy ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong việc di chuyển.

 Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại thang máy và được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Như thang máy để chở người, thang máy chở hàng; theo tốc độ có thang máy từ tốc độ thấp tới thang máy siêu tốc; theo tải trọng của thang máy được chia thành nhiều loại từ tải trọng nhỏ tới thang máy có tải trọng lớn; theo nguyên lý làm việc thì có thang máy dẫn động dây cáp và thang máy dẫn động thanh răng,… Tuy nhiên trong báo cáo này, nhóm sẽ tập trung vào tìm hiểu, nghiên cứu và thiết kế một hệ thống thang máy dẫn động thanh răng với đầy đủ chức năng dùng cho tòa nhà 5 tầng. 

Với ưu điểm là vận hành đồng bộ với sai số thấp cùng với đó là sức tải lớn, hệ thống thang máy dẫn động thanh răng được thiết kế bao gồm giếng thang, buồng thang, hệ thống ray dẫn, hệ thống truyền động, cửa thang máy, các hệ thống cảm biến và hệ thống đảm bao an toàn. Các thành phần trên kết hợp và hỗ trợ nhau trong hoạt động tạo nên một hệ thống thang máy an toàn và hoàn chỉnh. Để làm được như vậy đòi hỏi việc nghiên cứu và tính toán tỉ mỉ, cẩn thận. Các bước cụ thể của việc thiết kế hệ thống thang máy dẫn động thanh răng sẽ được trình bày trong phần tiếp theo của báo cáo


Trước khi bắt đầu phát triển sản phẩm, cần phải làm rõ được nhiệm vụ thiết kế một cách chi tiết.Việc phân tích nhiệm vụ thiết kế trải qua các bước cơ bản sau:

Bước 1: Thiết lập danh sách yêu cầu

NHÓM 10 DANH SÁCH YÊU CẦU CHO THANG MÁY ĐƠN 5 TẦNG DẪN ĐỘNG THANH RĂNG


W Yêu cầu Chịu tránh nhiệm



Giếng thang:

Chiều cao tổng thể: 15 – 18m

Tiết diện giếng: 

Cửa kiểm tra:

- Chiều cao  1.4m

- Chiều rộng   0.6m

- Không được mở vào trong giếng thang

- Phải được mở bằng chìa khóa

Cửa cứu hộ:

- Chiều cao 1.8m

- Chiều rộng 0.6m

- Không được mở vào trong giếng thang

- Phải được mở bằng chìa khóa

Hệ thống thông gió:

- Có lỗ thông gió ở đỉnh giếng

- Tổng diện tích lớn hơn 1% tiết diện ngang giếng thang


W Cửa tầng:

Kích thước tổng thể:

- Kích thước tương ứng với kích thước cửa Cabin.

- Cửa lùa ngang

- Chiều cao ≥ 2m

- Độ hở khi đóng nhỏ hơn 0.006m

- Kết cấu vững, không biến dạng theo thời gian.

Đóng mở tự động

Dẫn hướng cửa:

- Vận hành không bị kẹt, trật hướng hay vượt quá hành trình.

- Dẫn hướng cả trên và dưới

Bảo vệ vận hành cửa:

- Lực đóng cửa < 150N

- Tự động đảo ngược hành trình khi gặp vật cản (không tác động ở 0.05m cuối hành trình)

- Vận tốc đóng cửa trung bình 0.3 ÷ 0.4 m/s

Đèn tín hiệu báo: 

- Đèn tín hiệu báo “có cabin đỗ ”

- Đèn chỉ bật khi cabin sắp dừng hoặc đã dừng tại mức sàn mỗi cửa tầng

- Đèn tín hiệu luôn sáng trong suốt quá trình cabin đỗ

Khóa và kiểm soát đóng của tầng:

- Không thể mở của khi cabin không dừng hoặc không ở trong vùng mở cửa của tầng đó

- Thang máy không thể đi khi cửa tầng chưa đóng

- Khóa cửa phải chắc chắn, không bị mở khi tác động lực < 1000N

Mở khoá cứu hộ:

- Cửa tầng có thể mở ra từ phía ngoài bằng một chìa khóa đặc biệt

- Phải tự động về trạng thái khóa khi cửa tầng đóng

Đóng cửa tầng tự động


Cabin

Chiều cao≥ 2m

Sức chứa tối đa 9 người

Diện tích sàn tương ứng 1.8 ÷ 2m2

Vách, sàn, nóc cabin:

- Chỉ cho phép các lỗi cần thiết (cửa, các lỗ thông gió, cửa cứu hộ)

- Sử dụng vật liệu thân thiện, chống cháy, chống biến dạng.

- Đạt đủ độ bền cơ học khi vận hành cũng như trong trường hợp khẩn.

- Trang bị tay vịn an toàn cao 0.9 ÷ 1.1m

- Diện tích sàn tương tứng tải trọng định mức

- Trang bị nóc thoát hiểm.

Thành phần nhập liệu:

- Thiết kế dễ hiểu, dễ thao tác.

- Đường kính các nút tối thiểu 1.5cm

- Chiều cao bộ nhập liệu từ 1 ÷ 1.2m

- Trang bị màn hình báo tầng và kết quả nhập liệu.

Thông gió

- Bố trí các lỗ thông gió trên và dưới cabin

- Tổng diện tích thông gió ≥ 1% diện tích sản cabin

Chiếu sáng:

- Chiếu sáng liên tục bằng bằng ánh sáng đèn điện khi sử dụng.

- Cường độ rọi sáng ≥ 50 lux

- Đèn chiếu sáng rõ mặt sàn và các thiết bị điều khiển.

- Trang bị nguồn sáng dự phòng tự động khi có sự cố mất điện.

Các thành phần khác:

- Điện thoại khẩn cấp.

- Nút báo khẩn cấp


Máy dẫn động

Sử dụng động cơ điện 3 pha

Nguồn đầu vào 380V

Sử dụng kết hợp hộp giảm tốc.

Dẫn động thanh răng – bánh răng.

Chuyển động đồng bộ, độ ồn thấp.

Các chi tiết quay phải có nắp bảo vệ, sơn màu nổi để dễ phân biệt.


Thiết bị điện

Bảo vệ động cơ và các thiết bị điện

- Chống ngắn mạch động cơ

- Ngắt điện khi động cơ quá tải

- Có thiết bị chống đảo pha

Chiếu sáng, thông gió

- Dùng nguồn độc lập để cung cấp điện chiếu sáng, thông gió 

Thiết bị báo động cứu hộ

- Trong cabin phải có thiết bị báo động ở vị trí dễ thấy và thuận tiện cho người dùng

- Điện cung cấp cho thiết bị báo động phải lấy từ nguồn điện cứu hộ

- Lắp điện thoại nội bộ 

Kiểm soát quá tải

- Có thiết bị hạn chế quá tải

- Ngăn thang máy hoạt động khi đang quá tải

- Báo quá tải khi vượt quá tải định mức 10%

- Tín hiệu ánh sáng, âm thanh khi quá tải

- Cửa thang máy luôn mở khi quá tải

- Mọi thao tác chuyển bị loại bỏ

Nguồn khẩn cấp:

- Khởi động tự động khi mất điện

- Phục vụ hệ thống chiếu sáng, thông gió

- Cung cấp điện cho thiết bị báo động

- Khả năng duy trì ít nhất 1h


Thiết bị an toàn

Bảo vệ khi cabin đi xuống:

- Phải có các thiết bị an toàn để ngăn không cho cabin rơi tự do, đi xuống với tốc độ quá lớn

Bộ hãm an toàn:

- Hoạt động trong chiều chuyển động đi xuống

- Hoạt động khi cabin rơi tự do

- Dừng cabin khi vượt quá tốc độ của bộ khống chế vượt tốc

- Phải giữ được cabin trên ray dẫn hướng

Bộ khống chế vượt tốc:

- Phát động cho bộ hãm an toàn hoạt động khi vượt quá 115% vận tốc định mức

- Dễ dàng tiếp cận để kiểm tra bảo dưỡng

Điều khiển điện:

- Ngắt điện dừng máy trước khi cabin đạt tới tốc độ giới hạn của bộ khống chế vượt tốc

Giảm chấn cabin

- Phải có giảm chấn cabin ở giới hạn dưới và giới hạn trên của hành trình cabin




M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: