Thiết kế thang máy chở khách không buồng máy

Lêi nãi ®Çu

Thang m¸y lµ thiÕt bÞ kh«ng thÓ thiÕu ®îc trong viÖc vËn chuyÓn ngêi

vµ hµng hãa theo ph¬ng th¼ng ®øng trong c¸c tßa nhµ cao tÇng, chÝnh v× vËy

mµ tõ khi xuÊt hiÖn ®Õn nay thang m¸y lu«n ®îc nghiªn cøu, c¶i tiÕn, hiÖn ®¹i

hãa ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng cao cña hµnh kh¸ch còng nh yªu cÇu ngµy

cµng cao vÒ tÝnh an toµn, vÒ tèc ®é di chuyÓn, khèi lîng vËn chuyÓn, tiÖn

nghi ...

Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, t¹i ViÖt Nam, yªu cÇu vÒ nhµ ë t¨ng trong

khi quü ®Êt th× h¹n chÕ, do ®ã xu híng ph¸t triÓn nhµ theo chiÒu cao lµ tÊt yÕu.

V× vËy thang m¸y ngµy cµng t¨ng vÒ sè lîng còng nh ®é cao nhê ®ã thang

m¸y, thang cuèn nãi chung vµ thang m¸y chë ngêi nãi riªng ®· vµ ®ang sÏ ®îc

sö dông cµng nhiÒu. C¸c h·ng thang m¸y hµng ®Çu ®· cã mÆt ë níc ta.

Tuy nhiªn so víi c¸c níc trong khu vùc sè lîng thang m¸y ®îc l¾p ®Æt

cha lín vµ vÉn cßn lµ mét thiÕt bÞ míi. Sù hiÓu biÕt vÒ thang m¸y cßn bÞ giíi

h¹n ë mét sè nhµ chuyªn m«n. NhÊt lµ vÒ cÊu t¹o, l¾p ®Æt, sö dông vµ vËn

hµnh thang.

NhiÖm vô ®å ¸n tèt nghiÖp cña em lµ: ThiÕt kÕ thang m¸y chë kh¸ch

kh«ng buång m¸y – lµ mét lo¹i thang míi, cha ®îc l¾p ®Æt nhiÒu ë ViÖt

Nam. Do ®ã nhiÖm vô cña em l¹i cµng khã kh¨n trong khi hiÓu biÕt c¬ b¶n vÒ

thang m¸y cßn cha thËt nhiÒu. Tuy nhiªn ®Ó hoµn thµnh tèt ®å ¸n, n©ng cao

hiÓu biÕt cña b¶n th©n còng nh gãp phÇn ph¸t triÓn thang m¸y ë ViÖt Nam, em

®· rÊt cè g¾ng t×m hiÓu qua c¸c tµi liÖu vèn rÊt Ýt ái, qua thùc tÕ l¾p r¸p vµ vËn

hµnh thang m¸y t¹i c¬ së thùc tËp.

Trang 1

Lµ mét sinh viªn s¾p ra trêng, em tù thÊy cã tr¸ch nhiÖm ph¶i cè g¾ng

gãp phÇn vµo sù ph¸t triÓn chung cña ngµnh c¬ khÝ níc nhµ. Cô thÓ th«ng qua

®å ¸n nµy em muèn m×nh sau khi ra trêng sÏ trë thµnh mét ngêi cã hiÓu biÕt

s©u vÒ thang m¸y tõng bíc n¾m b¾t kü thuËt còng nh c¸c vÊn ®Ò kh¸c vÒ thang

m¸y tiÕn tíi cã thÓ ®i ®Õn tù s¶n xuÊt, gi¶m gi¸ thµnh cña thang, biÕn c«ng

nghÖ s¶n xuÊt thang m¸y cña níc ngoµi thµnh c«ng nghÖ cña chÝnh m×nh.

Thùc tÕ cho thÊy, ®iÒu mµ hÇu hÕt sinh viªn míi ra trêng gÆp ph¶i ®ã lµ

sù thiÕu kinh nghiÖm thùc tÕ, thiÕu nh÷ng va ch¹m cÇn thiÕt nªn viÖc thay ®æi

®iÒu nµy lµ hÕt søc quan träng. §Ó bæ sung kinh nghiÖm thùc tÕ ngay tõ khi

cha ra trêng th× viÖc tËn dông tèt kú thùc tËp tèt nghiÖp vµ qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n

tèt nghiÖp lµ hÕt søc quan träng. §îc sù quan t©m cña trêng còng nh thÇy

NguyÔn V¨n Héi - lµ ngêi trùc tiÕp híng dÉn tèt nghiÖp t¹o ®iÒu kiÖn, em ®·

tËn dông tèt dÞp nµy ®Ó bæ sung nh÷ng ®iÒu cßn thiÕu: tiÕp cËn víi thùc tÕ s¶n

xuÊt, l¾p r¸p thang m¸y lµm quen vµ t×m hiÓu vÒ c«ng viÖc sau khi ra trêng,

t×m hiÓu so s¸nh nh÷ng ®iÒu ®· häc so víi thùc tÕ, c«ng viÖc cña c¸c kÜ s

t¹i c¸c phßng kÜ thuËt hay ngay t¹i n¬i s¶n xuÊt, lµm quen dÇn víi sù ho¹t

®éng cña mét c«ng ty. Qua dÞp nµy, em ®· c¶m thÊy gi÷a häc tËp vµ thùc tÕ

s¶n xuÊt cã mét kho¶ng c¸ch t¬ng ®èi lín. §Ó hiÓu ®îc nh÷ng ®iÒu ®ã em ph¶i

rÊt c¶m ¬n sù gióp ®ì cña c¸c thÇy thuéc bé m«n C¬ së thiÕt kÕ m¸y ®· tËn

t×nh gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n ®Æc biÖt lµ thÇy NguyÔn V¨n Héi h￾íng dÉn trùc tiÕp cho em.

Em còng rÊt c¶m ¬n ®Õn sù hÕt søc t¹o ®iÒu kiÖn cña bé m«n C¬ së thiÕt

kÕ m¸y còng nh Khoa C¬ khÝ.

Hµ néi ngµy … th¸ng … n¨m …

Sinh viªn: TrÇn V¨n Minh

Trang 2

PhÇn I TÝnh to¸n thiÕt kÕ thang m¸y

Trang 3

Ch¬ng I Tæng quan vÒ thang m¸y

I. Kh¸i niÖm chung vÒ thang m¸y:

* Thang m¸y lµ thiÕt bÞ chuyªn dông ®Ó chë ngêi, hµng hãa, vËt liÖu ...

theo ph¬ng th¼ng ®øng hoÆc nghiªng mét gãc nhá h¬n 150

so víi ph¬ng th¼ng

®øng theo mét tuyÕn ®· ®Þnh s½n.

* Thang m¸y thêng dïng trong kh¸ch s¹n, c«ng së, chung c, bÖnh viÖn,

c¸c ®µi quan s¸t, th¸p truyÒn h×nh, trong c¸c nhµ m¸y, c«ng xëng ... §Æc ®iÓm

vËn chuyÓn b»ng thang m¸y so víi c¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn kh¸c lµ thêi gian

vËn chuyÓn cña mét chu kú bÐ, tÇn suÊt vËn chuyÓn lín, ®ãng më m¸y liªn

tôc. Ngoµi ý nghÜa vÒ vËn chuyÓn, thang m¸y cßn lµ mét trong c¸c yÕu tè lµm

t¨ng vÎ ®Ñp vµ tiªn nghi cña c¸c c«ng tr×nh.

* NhiÒu quèc gia trªn thÕ giíi quy ®Þnh, ®èi víi c¸c tßa nhµ 6 tÇng trë

lªn ®Òu ph¶i ®îc trang bÞ thang m¸y ®Ó ®¶m b¶o cho ngêi ®i l¹i thuËn tiÖn, tiÕt

kiÖm thêi gian vµ t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng. Gi¸ thµnh cña thang m¸y trang bÞ

cho c«ng tr×nh so víi tæng gi¸ thµnh cña c«ng tr×nh chiÕm kho¶ng 6% ®Õn 7%

lµ hîp lý. §èi víi nh÷ng c«ng tr×nh ®Æc biÖt nh bÖnh viÖn, nhµ m¸y, kh¸ch

s¹n ..., tuy sè tÇng nhá h¬n 6 nhng do yªu cÇu phôc vô vÉn ph¶i trang bÞ thang

m¸y.

* Víi nh÷ng nhµ cao tÇng cã chiÒu cao lín th× viÖc trang bÞ thang m¸y

lµ b¾t buéc ®Ó phôc vô viÖc ®i l¹i trong tßa nhµ. NÕu vÊn ®Ò vËn chuyÓn ngêi

trong tßa nhµ nµy kh«ng ®îc gi¶i quyÕt th× c¸c dù ¸n x©y dùng c¸c tßa nhµ cao

tÇng kh«ng thÓ thµnh hiÖn thùc.

* Thang m¸y lµ mét thiÕt bÞ vËn chuyÓn ®ßi hái tÝnh an toµn nghiªm

ngÆt, nã liªn quan trùc tiÕp ®Õn tµi s¶n vµ tÝnh m¹ng con ngêi. V× vËy yªu cÇu

chung ®èi víi thang m¸y lµ khi thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p ®Æt, vËn hµnh, sö dông vµ

Trang 4

söa ch÷a lµ ph¶i tu©n thñ mét c¸ch nghiªm ngÆt c¸c yªu cÇu vÒ kü thuËt an

toµn ®îc quy ®Þnh trong c¸c tiªu chuÈn, quy tr×nh, quy ph¹m.

* Thang m¸y chØ cã cabin ®Ñp, sang träng, th«ng tho¸ng, ªm dÞu th× cha

®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó ®a vµo sö dông mµ ph¶i cã ®Çy ®ñ thiÕt bÞ an toµn, ®¶m b¶o ®é

tin cËy nh: ®iÖn chiÕu s¸ng dù phßng khi mÊt ®iÖn, ®iÖn tho¹i néi

bé(Interphone), chu«ng b¸o, bé h·m b¶o hiÓm, an toµn cabin (®èi träng), c«ng

t¾c an toµn cöa tÇng, bé cøu hé khi mÊt ®iÖn nguån ...

II. LÞch sö ph¸t triÓn cña thang m¸y:

* Cuèi thÕ kû XIX, trªn thÕ giíi míi chØ cã mét vµi h·ng thang m¸y ra

®êi nh OTIS, Schindler. ChiÕc thang m¸y ®Çu tiªn ®· ®îc chÕ t¹o vµ ®a vµo sö

dông lµ cña h·ng thang m¸y OTIS (Mü) n¨m 1853. §Õn n¨m 1874, h·ng thang

m¸y Schindler (Thôy Sü) còng ®· chÕ t¹o thµnh c«ng mét sè thang m¸y kh¸c.

Lóc ®Çu bé têi kÐo chØ cã mét tèc ®é, cabin cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, cöa tÇng ®ãng

më b»ng tay, tèc ®é di chuyÓn cña cabin thÊp.

* §Çu thÕ kû XX, cã nhiÒu h·ng thang m¸y kh¸c ra ®êi nh KONE (PhÇn

Lan), MISUBISHI, NIPPON ELEVATOR ... (NhËt B¶n), THYSEN (§øc),

SABIEM (ý) ... ®· chÕ t¹o c¸c thang m¸y cã tèc ®é cao, tiÖn nghi trong cabin

tèt h¬n vµ ªm h¬n.

* Vµo ®Çu nh÷ng n¨m 1970, thang m¸y ®· chÕ t¹o ®¹t tíi tèc ®é 450

m/ph, nh÷ng thang m¸y chë hµng ®· cã t¶i träng lªn tíi 30 tÊn ®ång thêi còng

trong kho¶ng thêi gian nµy ®· cã nh÷ng thang m¸y thñy lùc ra ®êi. Sau mét

kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n víi sù tiÕn bé cña c¸c ngµnh khoa häc kh¸c, tèc ®é

thang m¸y ®· ®¹t tíi 600 nm/ph. Vµo nh÷ng n¨m 1980, ®· xuÊt hiÖn hÖ thèng

®iÒu khiÓn ®éng c¬ míi b»ng ph¬ng ph¸p biÕn ®æi ®iÖn ¸p vµ tÇn sè VVVF

(inverter). Thµnh tùu nµy cho phÐp thang m¸y ho¹t ®éng ªm h¬n, tiÕt kiÖm ®îc

kho¶ng 40% c«ng suÊt ®éng c¬.

Trang 5

* §ång thêi còng vµo kho¶ng thêi gian nµy ®· xuÊt hiÖn thang m¸y

dïng ®éng c¬ ®iÖn c¶m øng tuyÕn tÝnh.

* Vµo ®Çu nh÷ng n¨m 1990, trªn thÕ giíi ®· chÕ t¹o nh÷ng thang m¸y

cã tèc ®é ®¹t tíi 750 m/ph vµ c¸c thang m¸y cã tÝnh n¨ng kü thuËt ®Æc biÖt

kh¸c.

III. Ph©n lo¹i thang m¸y:

HiÖn nay, thang m¸y ®îc s¶n xuÊt, thiÕt kÕ víi nhiÒu chñng lo¹i kh¸c

nhau ®Ó phï hîp víi môc ®Ých sö dông cña tõng c«ng tr×nh còng nh môc ®Ých

cña con ngêi. Cã thÓ ph©n lo¹i thang m¸y theo c¸c nguyªn t¾c, ®Æc ®iÓm sau:

3.1 Theo c«ng dông (TCVN 5744 - 1993):

thang m¸y ®îc ph©n lµm 5 lo¹i:

a. Thang m¸y chuyªn chë ngêi: Lo¹i nµy ®Ó vËn chuyÓn ngêi trong c¸c

kh¸ch s¹n, c«ng së, nhµ nghØ, c¸c khu chung c, trêng häc ...

b. Thang m¸y chuyªn chë ngêi cã kÌm theo hµng: thêng dïng cho c¸c

siªu thÞ, khu triÓn l·m ...

c. Thang m¸y chuyªn chë bÖnh nh©n: thêng dïng trong c¸c bÖnh viÖn,

khu ®iÒu dìng ... §Æc ®iÓm cña lo¹i thang nµy lµ kÝch thíc th«ng thñy cabin

ph¶i ®ñ lín ®Ó chøa b¨ng ca hoÆc giêng bÖnh cïng c¸c b¸c sü, hé t¸, c¸c dông

cô cÊp cøu ®i kÌm.

d. Thang m¸y chuyªn chë hµng kh«ng cã ngêi ®i kÌm: lo¹i nµy dïng

chuyªn chë vËt liÖu, thøc ¨n trong kh¸ch s¹n, nhµ ¨n tËp thÓ ... §Æc ®iÓm cña

lo¹i nµy lµ cã ®iÒu khiÓn bªn ngoµi cabin (tríc cöa tÇng) trong khi c¸c lo¹i

thang kh¸c cã ®iÒu khiÓn c¶ trong vµ ngoµi cabin.

Ngoµi 5 lo¹i thang trªn cßn cã mét sè lo¹i thang kh¸c nh: thang m¸y cøu háa,

thang m¸y chë « t« ...

3.2 Theo hÖ thèng dÉn ®éng cabin:

Trang 6

thang m¸y ®îc chia thµnh 3 lo¹i sau:

a. Thang m¸y dÉn ®éng ®iÖn: dÉn ®éng thang b»ng ®éng c¬ ®iÖn qua

hép gi¶m tèc tíi puly ma s¸t hoÆc tang cuèn c¸p. ChÝnh nhê cabin ®îc treo

b»ng c¸p mµ hµnh tr×nh thang kh«ng bÞ h¹n chÕ. Ngoµi ra cßn cã lo¹i thang

m¸y dÉn ®éng b»ng b¸nh r¨ng thanh r¨ng chuyªn dïng chë ngêi phôc vô cho

c¸c c«ng trêng x©y dùng cao tÇng.

b. Thang m¸y thñy lùc (b»ng xy lanh - pÝt t«ng): Cabin ®îc ®îc ®Èy tõ

díi lªn nhê pÝt t«ng - xy lanh thñy lùc nªn hµnh tr×nh bÞ h¹n chÕ. HiÖn nay

thang m¸y thñy lùc cã hµnh tr×nh tèi ®a lµ kho¶ng 18 m v× vËy kh«ng thÓ trang

bÞ cho c¸c c«ng tr×nh cao tÇng mÆc dï kÕt cÊu gän, tiÕt diÖn giÕng thang nhá

h¬n khi cã cïng t¶i träng so víi dÉn ®éng c¸p, chuyÓn ®éng ªm, an toµn, gi¶m

®îc chiÒu cao tæng thÓ cña c«ng tr×nh do buång m¸y ®Æt ë tÇng trÖt.

c. Thang m¸y khÝ nÐn

3.3 Theo vÞ trÝ ®Æt bé têi kÐo:

* §èi víi thang m¸y ®iÖn cã 2 lo¹i:

- Thang m¸y cã bé têi kÐo ®Æt phÝa trªn giÕng thang

- Thang m¸y cã bé têi kÐo ®Æt phÝa díi giÕng thang

* §èi víi thang m¸y dÉn ®éng lªn xuèng b»ng b¸nh r¨ng thanh r¨ng th×

bé têi dÉn ®éng ®Æt ngay trªn nãc cabin.

* §èi víi thang m¸y thñy lùc: buång m¸y ®Æt t¹i tÇng trÖt.

3.4 Theo hÖ thèng vËn hµnh:

a. Theo møc ®é tù ®éng:

- Lo¹i nöa tù ®éng.

- Lo¹i tù ®éng.

b. Theo tæ hîp ®iÒu khiÓn:

- §iÒu khiÓn ®¬n

Trang 7